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Der Baustoff Lehm

Entstehung des Lehms

Lehm ist ein aus der chemischen Gesteinsverwitterung hervorgegangenes Sediment, das aus Ton (Tonmineralien) und Quarzkörnern besteht, vermischt mit anderen Verwitterungsresten, vornehmlich Eisenverbindungen und Kalk. Lehm ist nicht so plastisch wie Ton; tonreiche Lehme werden als "fett", tonarme Lehme als "mager" bezeichnet. Zwischen Ton und Lehm gibt es keine scharfe Grenze. Allgemein enthält Ton Teilchen kleiner als 0,002 mm Korngröße, Lehm enthält sehr ungleiche Korngrößen, vom Schluff bis zum Kies (etwa bis 20 m).

Je nach Entstehung unterscheidet man:
Auelehm, jüngste Ablagerung in den Flußauen, entsteht aus den Ablagerungen der von den Gewässern mitgeführten Schlammmassen.
Geschiebelehm, durch Gletscher oft über weite Entfernungen transportierter Lehm mit gerundeten Körnern, zum Teil kalkhaltig (Geschiebemergel). Kalkhaltiger Geschiebelehm wird als Mergel bezeichnet; als Baulehm nur bei geringem Kalkgehalt brauchbar.
Lößlehm, verwitterter, feinsandiger, karbonatfreier Löß. Löß ist ein mehlfeines, meist ungeschichtetes Sediment, wurde während der Eiszeiten aus den Moränen- und Flußablagerungen vor dem Inlandeis als Staub ausgeblasen und an anderer Stelle abgelagert.
Berg-, Gehängelehm, Lehm nahe der Gesteine, aus deren Verwitterung er entstanden ist, enthält kantige (nicht gerundete), häufig auch gröbere Gesteinskörner.

Feldspat + Kohlensäure --> Kaolin (Ton)

Die Einwirkung von Wasser auf Lehm

Einwirkung von Wasser auf Ton

Alle Lehme quellen bei Wasserzutritt und schwinden beim Trocknen. Die Größe der Volumenänderung ist abhängig vom Tongehalt und von der Art der Tonmineralien (Kaolinit nimmt wenig Wasser auf, Montmorillonit quillt sehr stark.)

Im feuchten Zustand ist Lehm formbar, die Form bleibt beim Trocknen - abgesehen von der Schwindverkürzung - erhalten. Lehm ist ein natürlicher Luftmörtel. Das Abbinden erfolgt physikalisch; Wasser verdunstet, Sandkörnchen werden durch den Ton verklebt.(Zum Beispiel bei Kalk findet ein chemischer Abbindeprozess statt.) Die Trockenschwindung beträgt bei der Herstellung von Lehmsteinen (statt Ziegeln) etwa 3 bis 5%, bei gestampftem Lehm etwa 2% (zum Vergleich: Beton schwindet etwa 0,04 bis 0,05%). Baulehm ist daher dauerhaft gegen eindringende Feuchtigkeit zu schützen, also auch während der Bauphase. Nur trockener Lehm ist frostbeständig.

Brennen von Lehm

Formel Brennen von Lehm

Lehm ist ein natürlicher Luftmörtel

Lehm ist ein natürlicher Luftmörtel. Das Abbinden erfolgt physikalisch; Wasser verdunstet, Sandkörnchen werden durch den Ton verklebt. (Zum Beispiel bei Kalk findet ein chemischer Abbindeprozess statt.) Die Trockenschwindung beträgt bei der Herstellung von Lehmsteinen (statt Ziegeln) etwa 3 bis 5 %, bei gestampftem Lehm etwa 2 % (zum Vergleich: Beton schwindet etwa 0,04 bis 0,05 %), analog verhält sich auch der Lehmputz. Beim Trocknen entstehen so Schwindrisse.

Baulehm ist daher dauerhaft gegen eindringende Feuchtigkeit zu schützen, also auch während der Bauphase. Nur trockener Lehm ist frostbeständig.

Wegen der Erzielung schwindrissarmer Putze sollte der Putzmörtel große Mengen Grobsand enthalten (0,6-2,0 mm) und der Tongehalt sollte in der Regel 5-10 % nicht überschreiten. Je magerer der Putzmörtel ist, so geringer wird die Festigkeit des Putzes. Daher werden die Putze in Schichten aufgetragen. Der Unterputz beinhaltet daher gröbere Bestandteile und mehr Ton. Kleiner Schwindrisse sind dabei erwünscht, da diese die Haftung des Oberputzes begünstige. Die Putze können auch auf Ziegel-, Kalksandstein-, Naturstein- und Betonoberflächen aufgebracht werden. Es besteht weiterhin die Möglichkeit Putzträger, zum Beispiel Schilfrohrmatten o. ä., anzubringen. [1]

In Lehmputze werden auch Fasern zugegeben, wie Stroh, Hanf oder Tierhaare. Sie bewirken eine Rissbeschränkung und Verbesserung der Haftbeständigkeit des Lehmputzes. Die organischen Faserstoffe erhöhen die Schimmelgefahr des Putzes. [2] Schimmelpilze benötigen zum Wachstum eine bestimmte Feuchte, Temperatur und auch Substrat. Die Schimmelgefahr besteht bei zu langsamer Trocknung. Beim Putzen muss daher für eine gute Lüftung und auch eine entsprechende Wärme gesorgt werden. Die organischen Bestandteile bilden so das Substrat.

BORGSTÄDT und RUPP (in [2]) beschreiben in Ihrem Artikel die Lehmprodukte von Bayosan, die faserlosen Lehmputze anbieten aber auf Kundenwunsch eine Zugabe erfolgt. Die Produktangebote zum Beispiel von eiwa Lehm GmbH, Karl-Epple oder Ökologie in der Region (Schöneck) werden mit Strohzusätzen geliefert. Lehmputze werden mit Stroh oder anderen Fasern verarbeitet (siehe hier auch Niemeyer 1946). Die mehrlagige Lehmputzausführung mit Faserbestandteilen, zum Beispiel aus Stroh, ist üblich.

Ausschlaggebend ist die Trocknung. Hier sollte eine Standzeit von mindestens 2 Tagen pro mm Putzstärke eingehalten werden, bevor der Oberputzauftrag erfolgt. Die Trocknung erfolgt ausschließlich durch das Verdunsten des Wassers. (Bei Kalk- oder Zementputze erfolgt die Erhärtung durch chemische Abbindeprozesse.)
Durch die Zugabe von Blähton oder Perlite wird die Wärmedämmung verbessert.
Durch die Zugabe von 6-10 % Kalk-Kasein (1 Teil Kalk und 4-5 Teile Magertopfen), Leinölfirnis oder 1 % Hydrophobierungsmittel kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit verbessert werden. [3]

Die Wasserzugabe bei Lehm dient zur Formgewinnung, in diesem Fall eine glatte Oberfläche. Anschließend muss das Wasser wieder durch Verdunstung entweichen. Lehm selbst stellt eine gewisse konservierende Wirkung auf Holzteile und so auch auf Stroh dar. Dies wird durch die vielen Jahrhunderte alte Stampflehmwände und Strohwickeldecken praktisch nachgewiesen. (Weitere Aussagen im oben genannten Text.) Allerdings sind Lehmbauteile vor stärkerer Feuchtigkeit, wie zum Beispiel Niederschlag, zu schützen, sonst besteht die Gefahr eines Pilzbefalls.

Zusammenfassend sollen einige Aspekte, die für und gegen den Baustoff sprechen, dargestellt werden.

Positive Argumente: Feuchteregulierend; gute Kapillarkraft; wieder verwertbar; wärmespeichernd; elastisch; brandschützend; schallhemmend; bindet Schadstoffe; sehr preisgünstig; energiearme Herstellung
Negative Argumente: Empfindlich gegen Nässe; schwindet beim Trocknen 3-12 %; lange Austrocknung; Rissgefahr; hohes Gewicht; geringe Festigkeit; Schimmelgefahr bei zu langer Trocknung
Anwendungsgebiet: Bis auf Wandflächen, die einer Durchfeuchtung ausgesetzt sind, kann er prinzipiell überall verwendet werden. Allerdings ist es ein historischer Putz und sollte auch dort hingehören, also in historische Gebäude oder in solche, die vorwiegend aus Naturstoffen bestehen. Bei „zusammengezimmerter“ Neubau, zum Beispiel aus Glasfassaden, Stahlträger, Beton und Gipskartonbauplatten wird auch mit 3 m2 Lehmputz kein Naturhaus. Das ist Unsinn. Hier gehört an die Wandflächen ein Kalkputz, der ist genau so gut (ökologisch) und auch wesentlich billiger.

Ausführliche Informationen zum Lehmbau

Quellen:
[1] Hecker, Dittmar; Minke, Gernot; Forschungslabor für Experimentelles Bauen, Universität Gesamthochschule Kassel, Arbeitshinweise zum Lehmbau-Einführungskurs 1998
[2] Borgstädt, Adreas, Rupp Hindelang, Klaus; Lehmputz als Baustoff wiederentdeckt, bauzeitung 54(2000)10
[3] Kroiss, J., Bammer, A.; biologisch natürlich Bauen, Ein Ratgeber biologischer Baustoffe, S Hinzel Verlag Stuttgart - 2000, S. 25 ff, 175 ff


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